Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Цель курса: расширение, углубление знаний о физиологических процессах, лежащих в основе работы дыхательной и сердечно-сосудистой систем, о взаимосвязи работы этих систем, о механизмах поддержания гомеостаза, знакомство с методом самоконтроля и саморегуляции функциональных систем организма путём подачи объекту информации о текущем состоянии дыхательной функции по каналам внешней обратной связи....
06 11 2026 22:12:15
Приматы населяют тропические зоны: предпочитают жить в густых зарослях. Передние и задние конечности — пятипалые, первый палец, как у человека, противопоставлен остальным. Так животные надежно хватаются за ветви и удерживаются на них. На пальцах нет когтей, а растут плоские ногти....
05 11 2026 13:41:22
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
04 11 2026 21:11:33
Учащиеся в процессе урока выявляют вредное влияние на формирующийся организм никотина, алкоголя и других мутагенных факторов. Развивают информационно-коммуникативную компетентность. Воспитывают ценностное отношение к собственному здоровью.
...
03 11 2026 19:55:46
Сейчас в мире идет напряженный поиск новых путей развития, который осуществляется в различных областях культуры: в науке, образовании, философии, искусстве, религиозном постижении мира. Речь идет о выработке представлений о фундаментальных основах бытия, пересмотре прежних общественных идеалов, поиске новых смыслов и целей деятельности человека. Одним словом, осуществляется переход к новому мировоззрению и миропониманию....
02 11 2026 13:33:42
Основная цель занятия — формирование представлений об опopных системах живых организмов и их значении в жизни организмов. В начале урока на доске записана тема урока и перед учащимися ставится проблема: «Почему человек сидит, лежит, листья на ветру не ломаются, а лиса на бегу не складывается пополам?»...
01 11 2026 0:46:33
Содержание элективного курса позволяет познакомить учащихся с рождением науки, развитием научных идей, и формированием систем наук....
31 10 2026 7:44:37
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
30 10 2026 2:12:22
В современной педагогике часто используется технология критического мышления. Существует множество различных приемов по данной технологии. Один из таких приемов автор предлагает применить на уроках с "легкими" темами или когда материал учебника довольно мал.
...
29 10 2026 2:44:12
Еще в первой половине XIXв. был получен ряд данных, говорящих о единстве всего органического мира. К ним относятся обнаружение клеточного строения растений, животных и человека....
28 10 2026 2:38:32
Творчество педагога заключается в поиске новых подходов и новых смыслов в обучении и воспитании. Интеллект-карты – это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме, который позволяет преобразовать большие объемы учебной информации в краткую, доступную форму....
27 10 2026 5:48:40
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
26 10 2026 14:27:52
Методическая разработка является примером реализации деятельностного подхода в обучении биологии при изучении сущности и причин наследственной изменчивости. Использованы: метод проектов как способ достижения дидактической цели путем выделения и разработки проблемы, использования предметных знаний в качестве средства обучения действиям при создании реального пpaктического результата; элементы модульной технологии для осуществления руководства проектной деятельностью....
25 10 2026 12:14:16
На уроке рассматривается материал, который лишь частично приоткрывает одну из великих тайн жизни. Что определяет передачу наследственной информации из поколения в поколение? Конечно же - это нуклеиновые кислоты. В ходе урока учащиеся познакомятся с видами нуклеиновых кислот, их структурой и биологической ролью, узнают об истории открытия и изучения этих важных органических веществ....
24 10 2026 12:13:32
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомиться с тремя основными средами обитания животных и условиями жизни, приспособленностью животных к жизни в разных средах обитания....
23 10 2026 19:50:50
Данный урок является первым и основным при изучении большой темы "Наследственность и изменчивость". От понимания и усвоения основных понятий генетики будет зависеть успех изучения последующих уроков этой темы. Урок направлен на ознакомление и понимание учащимися основных понятий генетики. Ученики работают в рабочих листах и при необходимости они могут использовать эти "подсказки" на последующих уроках. Данное изложение материала позволяет учащимся осознанно, с пониманием формировать базовые знания. Простейшие генетические задачи вызывают интерес у школьников...
22 10 2026 11:31:53
Данный урок является заключительным в программе элективного курса предпрофильной подготовки "Природная косметика". Курс рассчитан на 27 часов. Программа предусматривает формирование интереса к науке косметологии, знакомит с профессиями косметолога, продавца-консультанта, дерматолога, массажиста. Программа построена на индивидуальной и групповой проектной деятельности. В ходе проектов идет сбор рецептов народной косметики с использованием трав, изучение линий современной косметики с целью выявления использования растительных компонентов.
...
21 10 2026 7:38:22
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
20 10 2026 23:14:57
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
19 10 2026 10:32:41
Учащиеся знакомятся с новой информацией. Совершенствуют исследовательские навыки, знания и умения, учатся получать информацию из различных источников, развивают коммуникативные способности в парной и групповой работе....
18 10 2026 16:48:35
Урок в 6-м классе призван расширить представление о росте и развитии животных, развить логическое мышление, коммуникативные навыки при работе в группах, воспитать биологическую культуру. Учащиеся должны научиться различать стадии и пути развития животных....
17 10 2026 9:42:26
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
16 10 2026 20:31:38
Урок поможет повторить и закрепить материал об образе жизни, строении и многообразии земноводных, выявить особенности организации и жизнедеятельности земноводных, связанные с их образом жизни; развивает у учащихся познавательный интерес к предмету, ключевые компетентности, умение применять приобретенные знания в новой учебной ситуации....
15 10 2026 1:52:33
На уроке учащиеся получают представление об атмосфере как оболочке Земли; узнают о составе воздуха и содержание понятия "погода"; узнают как образуются облака и ветер....
14 10 2026 9:28:50
Данный урок даёт научную информацию об эмбриональном развитии зародыша и носит воспитательный хаpaктер. В ходе урока задания направлены на формирование логических умений, умения работать в группах и самостоятельно, проводить самоконтроль и взаимоконтроль. Процесс изучения связан с использованием компьютера. ...
13 10 2026 22:59:51
Применение компьютера в обучении позволяет управлять познавательной деятельностью школьников. В этом случае обучение строят в рамках личностно-ориентированной модели, учитывающей индивидуальные темпы усвоения знаний и умений, уровень сложности, интересы и пр.
Совместимость компьютерных технологий с традиционными средствами и формами обучения — один из важных методических принципов их применения. При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание обучающих программ с другими (традиционными) средствами обучения.
Применение ИКТ на уроках требует и от педагога особой профессиональной подготовки....
12 10 2026 9:50:23
Школа оторвана от жизни во многих отношениях. Применяя проектный метод, можно попытаться в некоторых местах перекинуть "мостики" через эту пропасть....
11 10 2026 15:29:31
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
10 10 2026 13:26:42
У учащихся формируется представление о вирусах, как неклеточных формах жизни. Изучаются особенности жизнедеятельности и классификация вирусов; гипотезы происхождения вирусов....
09 10 2026 17:35:58
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
08 10 2026 1:30:50
Цель урока: узнать значения фразеологических оборотов с названиями культурных растений; уметь пользоваться фразеологическими оборотами с названиями культурных растений; познакомить с целебными свойствами растений....
07 10 2026 18:42:30
Человек – совершенная самоуправляющаяся система. Всякий шаг в развитии личности происходит как её собственный эмоциональный выбор или осознанное решение. Регулировать и управлять этими процессами у учащихся позволяет методика проектного обучения. Успешно реализовать метод проектов на уроках биологии удается, потому что при этом окружающая среда используется как лаборатория, в которой происходит процесс познания....
06 10 2026 11:50:48
Урок проводится в виде беседы, в ходе которой учитель подводит учеников к знанию основ рационального питания. В ходе объяснения нового материала ученикам приходится обращаться к знаниям по теме "Пищеварение", полученным ранее, что позволяет лучше закрепить их. Урок рассчитан на 90 минут, состоит из 4 этапов....
05 10 2026 20:50:48
Данный урок биологии, проведенный в 7 классе, поможет расширить знания учащихся о многообразии насекомых, ознакомит с первично бескрылыми и крылатыми класса насекомых, покажет их значение в разнообразных природных сообществах, воспитывает бережное отношение к природе.
...
04 10 2026 14:38:41
Дается представление о стадиях развития зародыша и плода, раскрывается сущность оплодотворения, ученики знакомятся с понятием «беременность», изучается режим беременной женщины....
03 10 2026 8:45:13
Урок по программе В.Б. Захарова, Н.И. Сонина, Е.Т. Захаровой «Биология. Многообразие живых организмов. 7-й класс» с применением технологии модульного обучения. Цель работы – показать, что модули позволяют перевести обучение на субъект-субъектную основу, индивидуализировать работу с отдельными учащимися....
02 10 2026 19:48:55
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
01 10 2026 17:47:31
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
30 09 2026 10:41:36
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
29 09 2026 2:20:14
Идею игры можно использовать по любому предмету в любом классе, так как участие в подобных играх развивает интерес и познавательную активность ребят, а также способствует актуализации и закреплению полученных знаний, приобретению новых.
...
28 09 2026 2:21:57
Мышцы живота участвуют в образовании передней и боковых стенок брюшной полости. Прямые мышцы живота участвуют в сгибании туловища вперед....
27 09 2026 1:44:27
Состояние кожи напрямую отражается на здоровье человека. Поэтому гигиена кожи, одежды и обуви имеет большое значение при профилактике различных заболеваний....
26 09 2026 5:25:23
В статье предлагается разработка урока по биологии в 8-м классе с использованием технологии развития критического мышления. Применение данной технологии способствует развитию умений у школьников выдвигать гипотезы; создаёт условия для конструктивного взаимодействия между учащимися в процессе решения проблемных вопросов....
25 09 2026 6:54:13
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
24 09 2026 4:52:38
Лечение хронического энтероколита у собак сводится к предотвращению фазы обострения. Основу лечения при хронической форме составляет правильная диета....
23 09 2026 5:19:37
Урок направлен на расширение знаний о экологической и потребительской грамотности современного человека. Данный урок позволит учащимся не только научиться получать полную информацию о товаре, но и будет способствовать развитию умения работать с информацией, представленной в виде символов, находить правильное объяснение символам....
22 09 2026 18:19:34
В предлагаемой разработке урока биологии в 8-м классе по теме «Витамины» представлен опыт применения монопредметной проектной технологии. Данной теме отведен один урок раздела «Обмен веществ и энергии» рабочей программы курса биологии «Человек и его здоровье». Материал к уроку обширен, и дать учащимся глубокие знания о витаминах невозможно, но при использовании ИТ, разработке модели урока в режиме проектного обучения достигаются хорошие результаты....
21 09 2026 22:36:59
Урок знакомит учащихся со строением цветка и способах опыления.
...
20 09 2026 10:18:34
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
19 09 2026 0:24:35
Целью данного урока является знакомство учащихся с особенностями строения, функциями и местом расположения различных типов тканей в организме. Используя различные методы, учащиеся приходят к правильным ответам и делают соответствующие выводы. Совершенствуются навыки пpaктической работы, работы с учебником, дополнительной литературой....
18 09 2026 12:47:19
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
